gov-civil-vilareal.ptТечното стъкло е най -новото странно състояние на материята, което изтича
>криптонит и кибер кристали може да изглеждат като някои от най-невероятните естествено срещащи се вещества в научната фантастика (и на измислените планети), но нещата точно тук на Земята могат да станат още по-странни.
Това не е разтопено стъкло и нито твърдо, нито течно - но учените вече са открили ново състояние на веществото, известно като течно стъкло . Отделните му частици могат да се движат, но не и да се въртят. Течно стъкло се среща в колоиди , които имат едно вещество, разпръснато през друго, въпреки че нито едното вещество не може да се отдели или утаи като в разтвори или суспензии. Когато някои колоиди станат достатъчно плътни, тяхната структура се прецаква в това стъклено състояние. Това ще остане така, докато структурата се подреди отново.
Физикът Матиас Фукс и химикът Андреас Зумбуш от Университета в Констанц в Германия предизвикват състоянието на течно стъкло в лаборатория, като използват колоиди, които са създали сами. След като използваха частици във форма, с която никога не са експериментирали преди, те искаха да видят какво се е случило по време на стъклен преход и получи нещо достойно Супермен или Междузвездни войни .
Суспензиите на елипсоидални колоиди образуват неочаквано състояние на материята, течно стъкло, в което ротациите са замразени, докато преводите остават течни, Фукс и Зумбуш се казва в проучване, публикувано наскоро в PNAS . Анализът на изображения разкрива неизвестни досега нематични предшественици като характерни структурни елементи на това състояние. Взаимното запушване на тези разклонени клъстери предотвратява течнокристален ред.
Когато Fuchs и Zumbusch разгледаха по -отблизо този феномен, те се сблъскаха с един основен проблем. Всички изследвани колоиди досега са съдържали сферични частици, които нямат ориентация. Невъзможно е да се каже къде е изправена сфера, защото тя няма начало и край, освен ако някой не иска неблагодарната задача да рисува микроскопични стрелки върху всяка частица. Вместо това учените използваха полимерна химия за производство на малки пластмасови частици (които все още бяха по -големи от атоми или молекули), които след това се разтеглиха в елипсовидна форма. След това те бяха включени в разтворител, за да се създаде колоид.
Под оптичен микроскоп частиците показаха промени в позицията и движението, които разкриха някои невиждани досега разположения, които бяха почти невероятни.
За да се образува кристална структура, тя трябва да има точно тази - подредена структура. Стъклото е странно, защото може да се чувства твърдо, но всъщност не е нито твърдо, нито течно. Може да забележите, че долната част на по -старо стъкло на прозореца е малко по -дебела от горната, тъй като стъклото се пропуска надолу изключително бавно. Стават някои течни кристали нематичен след достигане на стъклено състояние. Това означава, че молекулите са успоредни и докато могат да се носят наоколо, те не могат да се въртят. Тази неспособност да се върти означава, че те не могат да маневрират и да се пренареждат по правилния начин, за да постигнат твърда кристална структура.
Течното стъкло с елипсоидни частици е по -добро отражение на това, което всъщност се случва в природата или технологиите. Не получавате твърде много появления на перфектно сферични частици и в двете ситуации и ако това се случи, липсата на ориентация на частиците само ще затрудни изучаването на симулациите и действителните събития на това странно материално състояние. Промяната на концентрациите на частиците позволи на учените да видят промени в движението и въртенето, които иначе биха им се изплъзнали. Те видяха, че стъклени състояния възникват при специфични плътности, когато въртенето замръзва.
Това не означава, че образуването на кристали е обречено. Течното стъкло ще издържи толкова дълго, колкото частиците в колоида, залепени в подобна ориентация, образуват клъстери и си пречат. Когато частиците имат достатъчно енергия, плюс правилното налягане и обем, за да се въртят отново, те преминават от състояние на течно стъкло към течен кристал, когато започват да се пренареждат в правилния ред.
Състоянието на течно стъкло може да даде дълго търсената парадигма, при която взаимодействието между равновесните критични корелации и критичното забавяне спрямо образуването на стъкло може да бъде изследвано микроскопски, Фукс и Зумбуш казаха .
Значи това се случва с криптонита, докато кристализира, или какво? Само истински криптонец би знаел отговора.
